Metode optik analitis sangat penting bagi masyarakat modern karena memungkinkan identifikasi zat dalam zat padat, cair, atau gas secara cepat dan aman. Metode ini mengandalkan cahaya yang berinteraksi secara berbeda dengan zat-zat ini di berbagai bagian spektrum. Misalnya, spektrum ultraviolet memiliki akses langsung ke transisi elektronik di dalam suatu zat, sementara terahertz sangat sensitif terhadap getaran molekuler.
Gambar artistik spektrum pulsa inframerah menengah di latar belakang medan listrik yang menghasilkan pulsa
Banyak teknologi yang dikembangkan selama bertahun-tahun telah memungkinkan hiperspektroskopi dan pencitraan, yang memungkinkan para ilmuwan untuk mengamati fenomena seperti perilaku molekul saat terlipat, berputar, atau bergetar untuk memahami penanda kanker, gas rumah kaca, polutan, dan bahkan zat berbahaya. Teknologi yang sangat sensitif ini telah terbukti berguna dalam bidang-bidang seperti deteksi makanan, penginderaan biokimia, dan bahkan warisan budaya, dan dapat digunakan untuk mempelajari struktur barang antik, lukisan, atau bahan pahatan.
Tantangan yang sudah lama ada adalah kurangnya sumber cahaya kompak yang mampu mencakup rentang spektral yang begitu luas dan kecerahan yang memadai. Sinkrotron dapat menyediakan cakupan spektral, tetapi tidak memiliki koherensi temporal seperti laser, dan sumber cahaya tersebut hanya dapat digunakan di fasilitas pengguna berskala besar.
Dalam studi terbaru yang dipublikasikan di Nature Photonics, tim peneliti internasional dari Spanish Institute of Photonic Sciences, Max Planck Institute for Optical Sciences, Kuban State University, dan Max Born Institute for Nonlinear Optics and Ultrafast Spectroscopy, antara lain, melaporkan sumber penggerak inframerah menengah yang ringkas dan berkecerahan tinggi. Sumber ini menggabungkan serat kristal fotonik cincin anti-resonansi yang dapat digelembungkan dengan kristal nonlinier baru. Perangkat ini menghasilkan spektrum koheren dari 340 nm hingga 40.000 nm dengan kecerahan spektral dua hingga lima orde besaran lebih tinggi daripada salah satu perangkat sinkrotron paling terang.
Penelitian di masa mendatang akan menggunakan durasi pulsa periode rendah dari sumber cahaya untuk melakukan analisis domain waktu terhadap zat dan material, yang membuka jalan baru bagi metode pengukuran multimoda dalam bidang seperti spektroskopi molekuler, kimia fisika, atau fisika keadaan padat, kata para peneliti.
Waktu posting: 16-Okt-2023